Schädliche Wirkung toxischer Chemikalien im Bewässerungswasser


Phytotoxische Ionen

Die am häufigsten vorkommenden toxischen Ionen im Abwasser sind:
- Bor (B)
- Chlor (Cl)
- Natrium (Na)

Natrium und Chlor sind Ionen, die normalerweise durch Wurzeln absorbiert werden. (Wenn die Absorption durch die Blätter erfolgt, ist die Akkumulation dieser Ionen größer.) Eine direkte Absorption findet oft bei Bewässerung durch Berieselungsanlagen bei hohen Temperaturen und niederen Feuchten statt. Die Eignung zur Aufkonzentrierung dieser Anionen hängt von der Pflanzensorte, dem Wachstumsstadium, der Ionenkonzentration und deren Kombination, dem Klima- und den Bodenbedingungen ab.

Toxizität spezifischer Ionen (meq/L)

Bor

Chlor

Natrium

keine

< 1

1 – 3

> 3

niedrige oder mässige

< 4

4 – 10

> 10

schwere

< 3

3 – 9

> 9

Quelle: Robert Morris and Dr. Dale Devitt, "Sampling and inter-

pretation of landscape irrigation water", University of Nevada



Bor kann schon bei geringeren Konzentrationen toxisch sein. Eine Konzentration von Bor < 1 mg/l ist essentiell für die Entwicklung der Pflanzen, höhere Werte jedoch können Probleme bei empfindlichen Pflanzen verursachen. Die meisten Pflanzenarten zeigen eine toxische Wirkung auf Borkonzentrationen von über 2mg/l.
Die Hauptquelle des anthropogenen Bors liegt in Haushaltsabwässern (im Durchschnitt 1mg/l). Die Ursachen sind das Verwenden von Bleichmitteln beim Waschen, wie z.B. das Nutzen von Perborat. Bor kommt im Abwasser in trocknen Ländern und bei aufkonzentriertem Abwasser in Konzentrationen bis 5mg/l vor. Wasser- und Bodenuntersuchungen können toxische Bestandteile ausfindig machen.


Relative Toleranz verschiedener Kulturpflanzen gegenüber Bor:

Toleranz*

Konzentration von Bor im Bodenwasser (mg/L)

Kulturpflanzen

sehr empfindsam

<0.5

Brombeere

empfindsam

0.5-1.0

Pfirsich, Kirsche, Pflaumen, Traube, Zwiebel, Knoblauch, Kartoffel, Weizen,Gerste, Sonnenblume, Sesam, Erdbeere

mäßig empfindsam

1.0-2.0

Roter Paprika, Erbse, Möhre, Rettich, Kartoffel, Gurke

mäßig tolerant

2.0-4.0

Kopfsalat, Kohl, Stangensellerie, Rübe, Hafer, Getreide, Artischocke, Tabak, Senf, Kürbis

tolerant

4.0-6.0

Tomate,Bastardluzerne, Lilie, Pertersilie, Zuckerrübe

sehr tolerant

6.0-15.0

Spargel

Relative Toleranz verschiedener Kultrupflanzen gegenüber Chlor:

Sensitivität

Chlor(mg/L)

Kulturpflanzen

empfindsam

<178

Mandel, Aprikose, Pflaume

mäßig empfindsam

178-355

Traube, Pfeffer, Kartoffel, Tomate

mäßig tolerant

355-710

Bastardluzerne, Gerste, Getreide, Gurke

tolerant

>710

Blumenkohl, Baumwolle, Färberdiestel, Sesam, Zuckerrübe, Sonnenblume

Quelle: Auszug aus "the Australian Water Quality Guidelines for Fresh & Marine Waters (ANZECC)"


· *Toleranz variiert mit Klima, Bodenbedingungen und Pflanzensorte

Spurenelemente

Spurenelemente sind chemische Verbindungen, die in geringeren Mengen für das Wachstum und die Entwicklung von Pflanzen und Tieren benötigt werden.


Glücklicherweise enhalten die meisten Bewässerungsswässer und Abwässer geringe Konzentration von Spurenelementen, die kein Risiko bei der Bewässerung mit recyceltem Wasser darstellen.

Jedoch mehr als 85% der aufgebrachten Spurenelemente neigen dazu, sich im Boden zu akkumulieren. Sie können bis zum Grundwasser durchsickern und Verunreinigungen verursachen. Die Toxizitätsgrenze ist von der Pflanzensorte abhängig. Fluorid im Bewässerungswasser kann z.B. schon in niedrigen Konzentrationen toxisch für Zimmerpflanzen sein, wie z.B. Dracaena.

Ebenso wird die Toxizitätsgrenze durch die Bodenart beeinflusst. Wenn ein Element aus dem Bewässerungswasser dem Boden zugeführt wird, so kann es entweder durch chemische Reaktionen inaktiviert werden oder sich im Boden ablagern und bis zu toxischen Konzentrationen akkumulieren. Manche Bodenstrukturen jedoch speichern Elemente und machen sie für die verfügbar.

Das Bewässerungssystem kann ebenso die Absportion der Spurenelemente in den Pflanzen beeinflussen. So führen Berieselungsanlagen beispielsweise zu einem erhöhtem Risiko von Absorption toxischer Elemente durch die Blätter.


Phytotoxische Grenzwerte einiger Spurenelemente:

Element

langfristige Nutzung

kurzfristige Nutzung

Aluminium

1000

20.00

Arsen

1000

10.00

Kadmium

0.005

0.05

Chrom

5.000

20.00

Kobalt

0.200

10.00

Kupfer

0.200

5.00

Fluor

1.000

15.00

Eisen

5.000

20.00

Blei

5.000

10.00

Mangan

2.000

20.00

Nickel

0.500

2.00

Selen

0.050

0.05

Quelle: Auszug aus "The Australian Water Quality Guidelines for Fresh & Marine Waters (ANZECC)"


Freies Chlor

Freies Chlor (CL2) ist ein sehr reaktionsfreudiges und unstabiles Element im Wasser. Hohe Konzentrationen von Chlor, die in Speichertanks gelagert werden, reagieren und zerfallen sehr schnell. Eine Restkonzentration von freiem Chlor unter 1 mg/l führt nicht mehr zu einer starken Beeinflussung auf das Blattwerk.

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